Ergebnisse sollen bis 2018 vorliegen

Forschung adressiert Brandrisiken bei Solar-Batterien

Solarstrom wird immer häufiger in Batterien gespeichert. Die Risiken nehmen Forscher jetzt unter die Lupe © P. Grund-Ludwig

Der Brandschutz bei PV-Speichern findet mit der Verbreitung von Lithium-Ionen-Speichern mehr Aufmerksamkeit.

Ein Forschungsprojekt von TÜV-Rheinland, dem Freiburger Fraunhofer ISE sowie der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie und dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung beschäftigt sich mit Brandrisiken bei Solarspeichern.

Das ist notwendig, denn das Interesse an Solarstromspeichern in Deutschland wächst rasch. 15.000 Anlagen sind nach Schätzungen des Bundesverbands Solarwirtschaft bislang installiert. Seit Beginn der Förderung von Solarspeichern durch staatlich vergünstigte Kredite der KfW im Mai 2013 ist die Tendenz steigend, 8300 Kreditzusagen gab es seitdem. Ein weiterer Grund für die wachsende Akzeptanz sind sinkende Preise für die Speicherbatterien und steigende Strompreise, die eine Nutzung des eigenen Stroms aus PV-Anlagen vom Dach attraktiver machen.

Bislang war das Brandrisiko überschaubar, da vor allem Blei-Akkus eingesetzt worden sind. Mit niedrigeren Preisen für Lithium-Batterien kommt aber auch zunehmend eine Technologie zum Einsatz, bei der Experten unter anderem aufgrund der höheren Speicherdichte zumindest das theoretische Brandrisiko für höher und vor allem die Folgen, wenn es zu einem Brand kommt für gravierender halten. Die Fallzahlen sind aber bislang gering: Es sind nur zwei Brände bekanntgeworden, bei denen Lithium-Ionen-Akkus zur Speicherung von PV-Strom gebrannt haben.

Analyse von Betriebssicherheit und Langlebigkeit

Erste Einsatzerfahrungen der Feuerwehren sowie einige Brände von Lithium-Ionen-Akkus beispielsweise in Flugzeugen hätten aber ein erhöhtes Brand- und Explosionsrisiko bestätigt, so die Forscher des TÜV. In einem ersten Schritt wollen sie in ihrem bis Ende 2018 laufenden Projekt eine Risikoanalyse erstellen und dann die Betriebssicherheit von PV-Speichern bewerten. Dabei sollen auch externe Gefahren wie Betriebs- und Systemfehler eine Rolle spielen. Außerdem soll das Leistungsverhalten im Langzeitbetrieb auf den Prüfstand. Ein vierter Projektschritt soll die Möglichkeiten zur gezielten Minimierung von Gefahren beleuchten.

Ziel ist die Erstellung eines Anforderungskatalogs an Sicherheit, Leistungsvermögen und Zuverlässigkeit von Speichersystemen. Es geht also nicht alleine um die mögliche Brandgefahr, sondern auch um Fragen der langfristigen Leistungsfähigkeit der Speicher. Das ist insbesondere dann von Relevanz, wenn diese nicht nur der Eigenstromversorgung dienen, sondern als Puffer für Stromspitzen in Quartiersnetze oder so genannte virtuelle Stromnetze eingebunden sind.

Auch der Bundesverband Solarwirtschaft hat das Thema Brandschutz mittlerweile im Fokus. "Um immer angemessen reagieren zu können, muss man die Besonderheiten jeder Technologie ganz genau kennen. Daher haben wir uns umfassend mit Lithium-Solarstromspeichern auseinandergesetzt", sagt Roland Goertz, Professor für Sicherheitstechnik und abwehrenden Brandschutz an der Bergischen Universität Wuppertal. Sein Institut war an der Erstellung eines Merkblatts zum Einsatz von Batteriesystemen und zu Sicherheitsfragen beteiligt, das der BSW gemeinsam mit Feuerwehrverbänden und dem Gesamtverband der Deutschen Versicherungen erstellt hat.

Merkblatt gibt Hinweise für Feuerwehren

Es richtet sich in erster Linie an Feuerwehren und Technisches Hilfswerk und listet auf, welche Gefahren bei einem Brand und auch beim Löschen des Brands entstehen können.

Eine Checkliste zum Einsatz von Lithium-Ionen-Speichern im Heimbereich hat außerdem bereits vor einiger Zeit eine Gruppe am Karlsruhe Institute of Technology erstellt. Sie vergibt Punkte für einzelne Eigenschaften, die die Sicherheit erhöhen. Es gebe, so die Forscher derzeit "unsichere Systeme, die sofort vom Markt genommen werden müssten, wenn ähnlich hohe Sicherheitsvorschriften wie bei etablierten Produkten zum Beispiel in der Automobilindustrie angelegt würden." DIN-Normen, die sich mit dem Thema beschäftigen sind derzeit in Arbeit, man solle schon vor dem Inkrafttreten darauf achten, dass die Speicher dem Normentwurf entsprechen, rät das KIT.

Parallel dazu gibt es erste Produkte, die einen besseren Brandschutz für PV-Speicher versprechen. Das Umwelttechnikunternehmen Envites Energy hat mittlerweile ein Produkt zur Bekämpfung von Bränden von PV-Speichern in Gebäuden marktreif. In Lagerhallen wird es bereits eingesetzt, das Verfahren sei nach geltenden Brandschutznormen zugelassen, so Geschäftsführer Tim Schäfer. Die Produkte sind aber noch teuer, da sie individuell unter anderem auf die Umgebung wie Stärke der Mauern des Aufstellraums, die Ausführung der Einhausung für den Speicher selbst und die Speichergröße angepasst werden müssen. Die Kosten liegen dann im unteren vierstelligen Bereich. von Pia Grund-Ludwig

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